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MONDO - Ricerca

Nuova turbina aumenta l’efficienza del 50%

La ricerca nel campo dell'energia nucleare si concentra soprattutto su aspetti particolarmente sensibili come i nuovi combustibili, la gestione delle scorie e i sistemi informatici di sicurezza. Ma è essenziale anche migliorare le componenti meccaniche delle centrali, come le turbine elettriche.

Un nuovo sistema in corso di sperimentazione nei Sandia National Laboratories di Albuquerque (New Mexico, nel Sud-ovest degli Stati Uniti) promette di migliorare l'efficienza del 50%, riducendo anche l'ingombro materiale.

È la turbina supercritica a ciclo Brayton, che usa anidride carbonica anziché vapore acqueo e si basa sullo stesso principio che aziona i motori degli aerei a reazione. Nelle turbine convenzionali il calore scalda l'acqua fino all'evaporazione, ed è il vapore ad azionare le turbine. Con la nuova tecnica si sfruttano le proprietà dell'anidride carbonica quando si trova allo stato cosiddetto supercritico, cioè a una temperatura superiore ai 500 gradi e a una pressione di 75 atmosfere: l'efficienza è molto maggiore grazie all'elevata densità dell'anidride carbonica in uno stato intermedio fra il liquido e il gassoso.

Inoltre le nuove turbine sono più resistenti alle alte temperature e occupano solo un trentesimo dello spazio, a parità di potenza. In questo modo si ridurranno le spese sui materiali, sia per il minore fabbisogno quantitativo, sia per la possibilità di usare materiali standard come l'acciaio inossidabile. Infine, le dimensioni ridotte le renderanno ideali per i piccoli reattori modulari, che secondo molti osservatori sono il futuro del nucleare, soprattutto in America.

Sono molti i gruppi di ricerca che stanno cercando di sviluppare questa tecnologia, ma i Sandia Laboratories sono un passo avanti: stanno passando dalle prove sperimentali alla costruzione di un modello dimostrativo. «Non siamo i soli a esplorare questo campo, ma siamo in vantaggio. Abbiamo superato la fase in cui ci si chiedeva se questa tecnologia sarebbe stata sviluppata: ora la domanda è chi arriverà per primo sul mercato», ha commentato Steve Wright, primo ricercatore del gruppo di ricerca avanzata sul nucleare ai Sandia Laboratories.

Paolo Gangemi